知識圖譜作為人工智能的重要研究領(lǐng)域，其核心理念可追溯到第一次人工智能浪潮。但直至進入人工智能下半場，當具備能理解、會思考、可解釋等特征的認知智能成為突破自身天花板的關(guān)鍵，知識圖譜才得以蓬勃發(fā)展。近年來，知識圖譜技術(shù)熱度不減，作為實現(xiàn)認知智能的核心驅(qū)動力，已廣泛應用在金融、電商、醫(yī)療、政務(wù)等諸多領(lǐng)域。
知識圖譜究竟能解決哪些問題、應用在哪些場景？其技術(shù)架構(gòu)如何發(fā)展演變？又將如何支撐實現(xiàn)認知智能的終極目標？成為技術(shù)圈熱議的焦點。
InfoQ基于對知識圖譜技術(shù)生態(tài)的深刻觀察，重磅發(fā)布《知識圖譜：打破人工智能的認知天花板》研究報告。帶您探索知識圖譜如何實現(xiàn)機器的辨識、思考與主動學習，梳理知識圖譜技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，剖析實現(xiàn)認知智能的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢，探求知識圖譜將如何打破人工智能的認知天花板。
兩個認識維度
知識圖譜是實現(xiàn)人工智能從“感知”躍升到“認知”的基礎(chǔ)。本質(zhì)上，知識圖譜是一種由關(guān)聯(lián)性知識組成的網(wǎng)狀知識結(jié)構(gòu)，對機器而言表現(xiàn)為圖譜，其形成過程即建立對行業(yè)或領(lǐng)域的理解和認知，擁有規(guī)范的層次結(jié)構(gòu)和強大的知識表示能力。
具體來說，在內(nèi)容維度，知識圖譜是一種表達規(guī)范、關(guān)聯(lián)性強的高質(zhì)量數(shù)據(jù)表示；在技術(shù)維度，知識圖譜可解釋為一種使用圖結(jié)構(gòu)描述知識和建模萬物關(guān)聯(lián)關(guān)系的技術(shù)方法。
圖片圖從數(shù)據(jù)到認知智能（資料來源：InfoQ研究院）
三個價值特征
在知識圖譜的價值維度，首先，當人工智能進入以場景為牽引的深度應用階段，數(shù)據(jù)治理需要基于業(yè)務(wù)戰(zhàn)略高度進行邏輯性的存儲和應用，而知識圖譜有助于實現(xiàn)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略高度的行業(yè)數(shù)據(jù)治理；其次，知識圖譜實現(xiàn)了基于語義連接的知識融合和可解釋性，成為人類思維與機器路徑思維的轉(zhuǎn)換器；最后，知識圖譜借助概念上下位關(guān)系、屬性類型及約束、圖模型實體間關(guān)聯(lián)關(guān)系，結(jié)合業(yè)務(wù)場景定義的關(guān)系推理規(guī)則，實現(xiàn)了對推理和決策的有力支撐，使其在更多領(lǐng)域得以廣泛應用。
知識圖譜技術(shù)體系
知識圖譜的構(gòu)建是一項龐大而復雜的工程，不僅需要算法模型的持續(xù)優(yōu)化，更需要持續(xù)的知識運營以及工程系統(tǒng)的搭建，最終形成知識網(wǎng)絡(luò)并得以應用。從知識圖譜的構(gòu)建技術(shù)來看，主要包含知識圖譜表示、知識存儲、知識抽取、知識融合、知識推理等關(guān)鍵組成部分。在其發(fā)展演進過程中，經(jīng)歷了從人工群體智慧構(gòu)建到自動獲取構(gòu)建的轉(zhuǎn)變，知識圖譜與深度學習的融合成為重要發(fā)展方向。
圖片圖知識圖譜的構(gòu)建技術(shù)體系（資料來源：InfoQ研究院）
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
從知識圖譜的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，知識圖譜上游產(chǎn)業(yè)涉及數(shù)據(jù)采集標注、云服務(wù)、硬件資源、數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，第三方數(shù)據(jù)服務(wù)商通過數(shù)據(jù)采集、標注旨為構(gòu)建知識圖譜提供規(guī)范、豐富、持續(xù)更新的原始數(shù)據(jù)資源池。
中游從事知識圖譜的設(shè)計與構(gòu)建，以應用場景為導向，設(shè)計知識圖譜的表達方式和粒度，包括提供用于知識圖譜分析、應用的各類套件工具及解決方案，并通過知識抽取、知識融合、知識補全與推理、知識檢索與分析等環(huán)節(jié)構(gòu)建完成。
下游知識圖譜的應用正由大規(guī)模、簡單場景，向小規(guī)模、復雜場景轉(zhuǎn)變。智能搜索、智能推薦、智能出行等大規(guī)模、簡單知識應用、單一應用模式的場景逐漸成熟，知識圖譜開始在金融、能源、工業(yè)、醫(yī)療等數(shù)據(jù)資源有限、知識深度應用的復雜場景發(fā)揮關(guān)鍵作用。
圖片圖知識圖譜產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)（資料來源：InfoQ研究院）
技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
當前，知識圖譜的主要技術(shù)挑戰(zhàn)在于缺失多元知識來源和表示形式帶來的推理能力不足，以及欠缺具備深度知識的行業(yè)知識圖譜快速工業(yè)化能力。關(guān)于未來發(fā)展趨勢，一方面，伴隨應用場景不斷深入專業(yè)領(lǐng)域，知識圖譜將從知識服務(wù)延伸至深層決策和預測服務(wù)，成為構(gòu)建商業(yè)決策類、預測類應用的底層關(guān)鍵技術(shù)；另一方面，場景驅(qū)動下的知識圖譜技術(shù)生態(tài)將呈現(xiàn)系統(tǒng)化發(fā)展趨勢，與知識表示、自然語言處理、機器學習、圖數(shù)據(jù)庫、多媒體處理等關(guān)聯(lián)技術(shù)相互融合，深度賦能應用場景。
